CN112158561A - 一种确定给煤机故障点的系统及方法 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种确定给煤机故障点的系统及方法，涉及化工领域，解决当前不能快速定位给煤机故障点的问题。所述系统包括：控制板、变频器、电机和记录装置；所述控制板与所述变频器连接，所述变频器与所述电机连接，所述变频器接收所述控制板发出的调速指令，并根据所述调速指令改变输出电流以调节所述电机的转速；所述记录装置与所述控制板连接，所述记录装置用于记录所述控制板发送给所述变频器的调速指令。本申请提供的确定给煤机故障点的系统及方法用于确定给煤机故障点。

Description

一种确定给煤机故障点的系统及方法

技术领域

本申请涉及化工领域，尤其涉及一种确定给煤机故障点的系统及方法。

背景技术

给煤机是火力发电厂燃煤制粉系统的关键设备之一，目前应用较为广泛的给煤机为电子称重式给煤机。电子称重式给煤机的控制板具有煤量称重、控制给煤量、反馈故障的功能。

当给煤机发生故障跳闸时，可以通过控制板上的故障代码来确定故障原因。但是，一般一个故障代码会对应多个可能的故障原因，技术人员需要依次对多个可能的故障原因一一进行排除，才能确定出真正的故障原因，进而确定故障点。例如，控制板上的故障代码为“03跳闸”，其对应的故障原因可能为(1)电机故障；(2)变频器故障；(3)电路板故障；等等。此时，技术人员需要对上述多个可能的故障原因依次进行核实、排除，才能确定真正的故障原因(故障点)，这个过程需要花费大量的时间，不利于及时进行现场抢修，导致给煤机停运时间长，严重影响发电厂生产。

因此，亟需一种能够快速定位给煤机故障点的方案，以减少给煤机停运给发电厂带来的损失。

发明内容

本发明提供一种确定给煤机故障点的系统及方法，能够用于解决现有技术中不能快速定位给煤机故障点的问题。

本发明实施例提供了一种确定给煤机故障点的系统，所述系统包括：控制板、变频器、电机和记录装置；

所述控制板与所述变频器连接，所述变频器与所述电机连接，所述变频器接收所述控制板发出的调速指令，并根据所述调速指令改变输出电流以调节所述电机的转速；

所述记录装置与所述控制板连接，所述记录装置用于记录所述控制板发送给所述变频器的调速指令。

可选地，在一个实施例中，所述系统还包括电流传感器，所述电流传感器设置于所述变频器至所述电机的输出电路上，所述电流传感器用于监测所述变频器的输出电流。

可选地，在一个实施例中，所述系统还包括信号分配器，所述控制板通过所述信号分配器将调速指令分别发送给所述变频器和所述记录装置。

可选地，在一个实施例中，所述系统还包括主控设备，所述记录装置设置于所述主控设备中，所述电流传感器与所述主控设备连接。

可选地，在一个实施例中，所述电流传感器包括霍尔传感器。

本发明实施例还提供了一种基于本申请提供的确定给煤机故障点的系统从而确定给煤机故障点的方法，所述方法包括：

若给煤机发生故障停止运行，检测记录装置中是否记录有调速指令；

若记录有调速指令，则判断控制板正常，变频器或者电机发生故障；

若没有记录调速指令，则判断控制板发生故障。

可选地，在一个实施例中，在判断控制板正常，变频器或者电机发生故障之后，所述方法还包括：

检测变频器是否发出故障信号；

若所述变频器发出故障信号，则判断所述变频器硬件发生故障；

若所述变频器未发出故障信号，则判断所述变频器软件发生故障，或者所述电机发生故障。

可选地，在一个实施例中，在判断所述变频器软件发生故障，或者所述电机发生故障之后，所述方法还包括：

根据电流传感器监测的所述变频器的输出电流的变化情况确定故障点；

若所述变频器的输出电流瞬间突变为零，则判断所述变频器软件发生故障；

若所述变频器的输出电流瞬间突涨后再降为零，则判断所述电机发生故障。

可选地，在一个实施例中，在判断控制板正常，变频器或者电机发生故障之后，所述方法还包括：

根据电流传感器监测的所述变频器的输出电流的变化情况确定故障点；

当所述变频器的输出电流瞬间突变为零时，则判断所述变频器输出故障；

当所述变频器的输出电流瞬间突涨后再降为零，则判断所述电机发生故障。

可选地，在一个实施例中，当判断所述变频器输出故障之后，所述方法还包括：

检测所述变频器是否发出故障信号；

若所述变频器发出故障信号，则判断所述变频器硬件发生故障导致输出故障；

若所述变频器未发出故障信号，则判断所述变频器软件发生故障导致输出故障。

本发明带来的有益效果如下：

本申请实施例提供一种确定给煤机故障点的系统，包括：控制板、变频器、电机和记录装置；所述控制板与所述变频器连接，所述变频器与所述电机连接，所述变频器接收所述控制板发出的调速指令，并根据所述调速指令改变输出电流以调节电机的转速；所述记录装置与所述控制板连接，所述记录装置用于记录所述控制板发送给所述变频器的调速指令。当给煤机发生故障停止运行时，可以通过记录装置中是否记录有调速指令，来判断控制板是否发生故障：当记录装置中记录有调速指令时，说明控制板能够将调速指令正常发送给变频器，则控制板运行正常，故障点在除控制板之外的其他部件；当记录装置中没有记录调速指令时，说明控制板未能将调速指令发送给变频器，则控制板发生故障。通过本申请提供的技术方案，在给煤机发生故障停止运行的情况下，可以通过记录装置中的记录快速确定发生的故障的部件为控制板还是其他部件，一定程度上节约了技术人员核实、排除故障原因的时间，进而减少了给煤机停运时间。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。在附图中：

图1为本申请实施例提供的一种确定给煤机故障点的系统结构示意图；

图2为本申请实施例提供的另一种确定给煤机故障点的系统结构示意图；

图3为本申请实施例提供的一种确定给煤机故障点的方法流程示意图；

图4为本申请实施例提供的另一种确定给煤机故障点的方法流程示意图；

图5为本申请实施例提供的又一种确定给煤机故障点的方法流程示意图。

附图标记：

10—确定给煤机故障点的系统；101—控制板；102—变频器；103—电机；104—记录装置；105—主控设备；106—信号分配器；107—电流传感器。

具体实施方式

为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请具体实施例及相应的附图对本申请技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

如本申请背景技术中所描述的，给煤机是火力发电厂燃煤制粉系统的关键设备之一，通常设置于原煤斗和磨煤机之间，并按照火电厂发电负荷要求调节给煤量。目前应用较为广泛的为电子称重式给煤机，例如9224型给煤机，其中的控制板(CPU控制板件)是高度集成的单片式控制板，集现场煤量称重测量、控制给煤量和故障报警于一体。给煤机运输煤的皮带下设置有称重传感器，称重传感器检测对应皮带位置的煤量，将煤量信息发送给控制板，当控制板需要根据火电厂发电负荷要求调节给煤量时，结合称重传感器发送的煤量信息，将调速指令发送给变频器，变频器接收调速指令后通过改变输出电流调节电机的转速，通过改变电机的转速以改变与所述电机相连的皮带的运行速度，进而实现对给煤量的调节。当给煤机发生故障停止运行时，可以通过控制板上的故障代码来确定故障原因。但是，一般一个故障代码会对应多个可能的故障原因，技术人员需要依次对多个可能的故障原因一一进行排除，才能确定出真正的故障原因，进而确定故障点。例如，控制板上的故障代码为“03跳闸”，该故障代码对应的可能故障原因包括：(1)机械卡涩(电动机卡涩或者传输皮带卡涩)；(2)控制板的调速指令未正常输出(控制板故障)；(3)变频器输出异常导致电机停运(变频器故障)；(4)电机测速探头故障，未正常测速；等等。此时，技术人员需要对上述多个可能的故障原因依次进行核实、排除，才能确定真正的故障原因。并且，当控制板故障报警显示故障代码，技术人员一般还需要根据故障代码对应的可能故障原因，去现场依次对各部件进行检测才能确定真正的故障原因，这显然会花费大量的人力物力和时间，导致给煤机停运时间长，从而给发电厂生产带来巨大损失。由此可见，由于通过故障代码不能准确确定具体的故障点，还需要花费大量的时间去一一筛查，导致不能快速定位故障点，不利于及时进行现场抢修，严重影响了发电厂生产。

基于此，本申请提供了一种确定给煤机故障点的系统10，如图1所示，所述系统10包括控制板101、变频器102、电机103和记录装置104；控制板101与变频器102连接，变频器102与电机103连接，变频器102接收控制板101发出的调速指令，并根据调速指令改变输出电流以调节电机103的转速；记录装置104与控制板101连接，记录装置104用于记录控制板101发送给变频器102的调速指令。

其中，各部件之间的连接可以是直接连接或者是间接连接。记录装置104与控制板101连接可以是将记录装置104设置在控制板101上，与控制板101集成在一起，也可以是将记录装置104设置在控制板101外部，与控制板101通信连接，其中的连接也可以是记录装置104与控制板101直接连接或间接连接。

为了便于对记录装置104进行控制，在一种实施方式中，系统10还包括主控设备105，记录装置104设置于所述主控设备105中，如图2所示。此时，由于记录装置104部署在主控设备105中，也可以理解为控制板101与主控设备105连接。其中，所述主控设备105可以是分布式控制系统(DCS)，所述记录装置104可以作为独立的单元设置于所述分布式控制系统中，也可以设置于所述分布式控制系统中的某个控制单元中。

所述记录装置104用于记录控制板101发送给变频器102的调速指令，可以是控制板101直接将调速指令发送给变频器102和记录装置104，变频器102根据调速指令调节电机103，记录装置104则记录此次调速指令。所述记录装置104用于记录控制板101发送给变频器102的调速指令，也可以是控制板101通过某个装置将调速指令发送给变频器102和记录装置104。在一种实施方式中，本申请提供的确定给煤机故障点的系统10还包括信号分配器106，如图2所示；控制板101通过所述信号分配器106将调速指令分别发送给变频器102和记录装置104，变频器102根据调速指令调节电机103，记录装置104则记录此次调速指令。信号分配器106的具体设置位置并不做限制，例如信号分配器106可以设置在控制板101上，或者变频器102上，再或者设置于控制板101和变频器102之外，只要能够将控制板101发送的调速指令分配给变频器102和记录装置104即可。

本申请实施例提供确定给煤机故障点的系统10对现有给煤机系统进行改进，通过增加记录装置104与控制板101连接，记录控制板101发送给变频器102的调速指令。当给煤机发生故障停止运行时，可以通过检测记录装置104中是否记录有控制板101发送给变频器102的调速指令，来判断控制板101是否发生故障：当记录装置104中记录有调速指令时，说明控制板101将调速指令正常发送给了变频器102，则证明控制板101运行正常，故障点在除控制板101以外的其他部件；当记录装置104中没有记录调速指令时，说明控制板101未能将调速指令发送给变频器102，则说明控制板101发生故障。通过本申请实施例提供的技术方案，在给煤机发生故障停止运行的情况下，可以通过记录装置104中的记录快速确定发生的故障的部件为控制板101还是其他部件，一定程度上节约了技术人员核实、排除故障原因的时间，进而减少了给煤机停运时间。

为了进一步准确确定给煤机具体故障点，以快速定位故障点，在一种实施方式中，本申请提供的确定给煤机故障点的系统10还可以包括电流传感器107，如图2所示；电流传感器107设置于变频器102至电机103的输出电路上，用于监测变频器102的输出电流。

其中，电流传感器107设置于变频器102至电机103的输出电路上，可以是将电流传感器106设置在变频器102输出电路中的一相动力电缆上，当然也可以将电流传感器107设置在变频器102输出电路中的其他位置，只要满足能够监测变频器102输出至电机103的输出电流即可。

在实际应用中，电流传感器107可以是霍尔传感器，也可以是其他能够监测记录电流变化的器件。

为了便于对电流传感器107进行控制，在一种实施方式中，电流传感器107与主控设备105连接。当主控设备为分布式控制系统(DCS)时，电流传感器107可以是与分布式控制系统中的某个控制单元或信号接收单元连接。

本申请实施例提供确定给煤机故障点的系统10对现有给煤机系统进行改进，通过增加记录装置104与控制板101连接，记录控制板101发送给变频器102的调速指令，以及在变频器102至电机103的输出电路上设置电流传感器107，监测变频器102输出至电机103的输出电流。在给煤机发生故障停止运行的情况下，可以检测记录装置104中是否记录有控制板101发送给变频器102的调速指令，来判断控制板101是否发生故障，当记录装置104中记录有调速指令时，说明控制板101运行正常，故障点在除控制板101以外的其他部件。此时，可以进一步根据电流传感器107监测的变频器102的输出电流的变化情况确定具体的故障点：当变频器102的输出电流瞬间突变为零时，则可以判断变频器102输出故障；当变频器102的输出电流瞬间突涨后再降为零，则可以判断电机103发生故障。通过本申请实施例提供的技术方案，在给煤机发生故障停止运行的情况下，可以通过记录装置104中的记录、电流传感器107监测到的变频器102输出电流的变化情况，确定具体的故障点，避免了技术人员对故障代码对应的多个可能的故障原因一一进行现场检修、排查，大大提高了确定给煤机故障点的速度，减少了给煤机停运时间，进而减少了发电厂因给煤机故障停运带来的损失。

以下结合具体的实施例对本申请提供的确定给煤机故障点的系统进行阐述，应理解的是，以下实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制。

实施例1

一种确定给煤机故障点的系统10，如图2所示，所述系统10包括控制板101、变频器102、电机103、记录装置104、主控设备105、信号分配器106、电流传感器107；控制板101与变频器102连接，变频器102与电机103连接，变频器102接收控制板101发出的调速指令，并根据调速指令改变输出电流以调节电机103的转速。其中，调速指令可以是电流输出值，例如控制板101发送给变频器102的调速指令为第一电流输出值，则变频器102根据所述调速指令控制输出电流为所述第一电流输出值，进而对电机103的转速进行调节，其中第一电流输出值可以是某个具体的电流值，也可以一个电流范围，如4-20mA；那么，此时调速指令具体为控制变频器102输出电流大小的指令。记录装置104与控制板101连接并设置于主控设备105中，记录装置104用于记录控制板101发送给变频器102的调速指令，信号分配器106与控制板101、变频器102、记录装置104连接，控制板101通过信号分配器106将调速指令分别发送给变频器102和记录装置104，变频器102根据调速指令调节电机103的转速，记录装置104则记录此次调速指令。电流传感器107设置于变频器102至电机103的输出电路上，监测变频器102的输出电流，电流传感器107与主控设备105连接。

在给煤机发生故障停止运行的情况下，利用本申请提供的确定给煤机故障点的系统10，可以检测记录装置104中是否记录有控制板101发送给变频器102的调速指令，来判断控制板101是否发生故障，当记录装置104中没有记录调速指令时，说明控制板101未能将调速指令发送给变频器102，则说明控制板101发生故障；当记录装置104中记录有调速指令时，说明控制板101运行正常，故障点在除控制板101以外的其他部件。此时，可以进一步根据电流传感器107监测的变频器102的输出电流的变化情况确定具体的故障点：当变频器102的输出电流瞬间突变为零时，则可以判断变频器102输出故障；当变频器102的输出电流瞬间突涨后再降为零，则可以判断电机103发生故障。通过本申请实施例提供的技术方案，在给煤机发生故障停止运行的情况下，可以通过记录装置104中的记录、电流传感器107监测到的变频器102输出电流的变化情况，确定具体的故障点，避免了技术人员对故障代码对应的多个可能的故障原因一一进行现场检修、排查，大大提高了确定给煤机故障点的速度，减少了给煤机停运时间，进而减少了发电厂因给煤机故障停运带来的损失。

基于本申请提供的确定给煤机故障点的系统，本申请还提供一种确定给煤机故障点的方法，如图3所示，所述方法包括：

步骤201：若给煤机发生故障停止运行，检测记录装置中是否记录有调速指令；

步骤202：若记录有调速指令，则判断控制板正常，变频器或者电机发生故障；

步骤203：若没有记录调速指令，则判断控制板发生故障。

若记录装置中记录有调速指令，说明控制板将调速指令正常发送给了变频器，则证明控制板运行正常，故障点在除控制板以外的其他部件；若记录装置中没有记录调速指令时，说明控制板未能将调速指令发送给变频器，则说明控制板发生故障。通过此方法一定程度上节约了技术人员核实、排除故障原因的时间，减少了给煤机停运时间。

在判断控制板正常，变频器或者电机发生故障之后，为了进一步确定具体的故障点，如图4所示，所述方法还可以包括：

步骤301：检测变频器是否发出故障信号；

步骤302：若所述变频器发出故障信号，则判断所述变频器硬件发生故障；

步骤303：若所述变频器未发出故障信号，则判断所述变频器软件发生故障，或者所述电机发生故障。

在判断所述变频器软件发生故障，或者所述电机发生故障之后，所述方法还包括：

步骤304：根据电流传感器监测的所述变频器的输出电流的变化情况确定故障点；

步骤305：若所述变频器的输出电流瞬间突变为零，则判断所述变频器软件发生故障；

步骤306：若所述变频器的输出电流瞬间突涨后再降为零，则判断所述电机发生故障。

其中，电机发生故障包括电机卡涩或者电机测速探头故障，未正常测速，可以进一步通过重启电机看电机是否正常运转，如果不能正常运转，则电机卡涩，如果能够正常运转，则电机测速探头故障，未正常测速。

通过本申请实施例提供的确定给煤机故障点的方法，当判断控制板正常，是变频器或者电机发生故障之后，可以进一步结合变频器是否发出故障信号，以及电流传感器107监测的变频器102的输出电流的变化情况确定具体的故障点，避免了技术人员对故障代码对应的多个可能的故障原因一一进行现场检修、排查，大大提高了确定给煤机故障点的速度，减少了给煤机停运时间，进而减少了发电厂因给煤机故障停运带来的损失。

当然，在判断控制板正常，变频器或者电机发生故障之后，也可以调整检测变频器是否发出故障信号的步骤与根据电流传感器监测的所述变频器的输出电流的变化情况确定故障点的步骤之间的顺序，例如，在判断控制板正常，变频器或者电机发生故障之后，如图5所示，所述方法还可以包括：

步骤401：根据电流传感器监测的所述变频器的输出电流的变化情况确定故障点；

步骤402：当所述变频器的输出电流瞬间突变为零时，则判断所述变频器输出故障；

步骤403：当所述变频器的输出电流瞬间突涨后再降为零，则判断所述电机发生故障。

当判断所述变频器输出故障之后，为了进一步确定是何种原因导致变频器输出故障，所述方法还包括：

步骤404：检测所述变频器是否发出故障信号；

步骤405：若所述变频器发出故障信号，则判断所述变频器硬件发生故障导致输出故障；

步骤406：若所述变频器未发出故障信号，则判断所述变频器软件发生故障导致输出故障。

通过本申请实施例提供的确定给煤机故障点的方法，当判断控制板正常，是变频器或者电机发生故障之后，可以进一步结合电流传感器监测的变频器的输出电流的变化情况以及变频器是否发出故障信号，确定具体的故障点，避免了技术人员对故障代码对应的多个可能的故障原因一一进行现场检修、排查，大大提高了确定给煤机故障点的速度，使得技术人员可以快速、有目的地对出故障的部件进行修理或更换，减少了给煤机停运时间，进而减少了发电厂因给煤机故障停运带来的损失。

还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种确定给煤机故障点的系统，其特征在于，所述系统包括：控制板、变频器、电机和记录装置；

所述控制板与所述变频器连接，所述变频器与所述电机连接，所述变频器接收所述控制板发出的调速指令，并根据所述调速指令改变输出电流以调节所述电机的转速；

所述记录装置与所述控制板连接，所述记录装置用于记录所述控制板发送给所述变频器的调速指令。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括电流传感器，所述电流传感器设置于所述变频器至所述电机的输出电路上，所述电流传感器用于监测所述变频器的输出电流。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括信号分配器，所述控制板通过所述信号分配器将调速指令分别发送给所述变频器和所述记录装置。

4.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述系统还包括主控设备，所述记录装置设置于所述主控设备中，所述电流传感器与所述主控设备连接。

5.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述电流传感器包括霍尔传感器。

6.一种利用权利要求1-5中任一所述的系统确定给煤机故障点的方法，其特征在于，所述方法包括：

若给煤机发生故障停止运行，检测记录装置中是否记录有调速指令；

若记录有调速指令，则判断控制板正常，变频器或者电机发生故障；

若没有记录调速指令，则判断控制板发生故障。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，在判断控制板正常，变频器或者电机发生故障之后，所述方法还包括：

检测变频器是否发出故障信号；

若所述变频器发出故障信号，则判断所述变频器硬件发生故障；

若所述变频器未发出故障信号，则判断所述变频器软件发生故障，或者所述电机发生故障。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，在判断所述变频器软件发生故障，或者所述电机发生故障之后，所述方法还包括：

根据电流传感器监测的所述变频器的输出电流的变化情况确定故障点：

若所述变频器的输出电流瞬间突变为零，则判断所述变频器软件发生故障；

若所述变频器的输出电流瞬间突涨后再降为零，则判断所述电机发生故障。

9.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，在判断控制板正常，变频器或者电机发生故障之后，所述方法还包括：

根据电流传感器监测的所述变频器的输出电流的变化情况确定故障点：

当所述变频器的输出电流瞬间突变为零时，则判断所述变频器输出故障；

当所述变频器的输出电流瞬间突涨后再降为零，则判断所述电机发生故障。

10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，当判断所述变频器输出故障之后，所述方法还包括：

检测所述变频器是否发出故障信号；

若所述变频器发出故障信号，则判断所述变频器硬件发生故障导致输出故障；

若所述变频器未发出故障信号，则判断所述变频器软件发生故障导致输出故障。

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